關(guān)鍵汽車(chē)結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)的區(qū)間不確定性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、汽車(chē)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)性能在很大程度上取決于相關(guān)指標(biāo)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，運(yùn)用各種方法對(duì)汽車(chē)結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)于提高汽車(chē)結(jié)構(gòu)性能和降低設(shè)計(jì)制造成本具有重要意義。同時(shí)，在優(yōu)化設(shè)計(jì)中考慮不確定性因素，對(duì)提高汽車(chē)的結(jié)構(gòu)性能可靠性具有很大的實(shí)際工程意義。目前的汽車(chē)不確定性結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要采用概率模型，該模型能夠較好地描述系統(tǒng)的隨機(jī)不確定性，但是由于不確定信息缺失或獲取困難，以及計(jì)算成本過(guò)高等原因，導(dǎo)致基于概率的優(yōu)化方法在實(shí)際汽車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中受到一定限

2、制。區(qū)間模型對(duì)不確定性信息的要求較低，只需獲知不確定變量或參數(shù)的上、下界，無(wú)需其分布特征，因此對(duì)實(shí)際工程優(yōu)化問(wèn)題有較強(qiáng)的適用性，有望在汽車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用。
　　本文展開(kāi)了區(qū)間不確定性?xún)?yōu)化理論與應(yīng)用方面的研究，首先在理論上對(duì)區(qū)間不確定性?xún)?yōu)化的建模方法進(jìn)行了探討，提出了兩種區(qū)間不確定性?xún)?yōu)化模型，然后應(yīng)用所提出的模型對(duì)若干汽車(chē)結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)進(jìn)行了區(qū)間不確定性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)。本文主要完成了以下研究工作:
　　(1)提出了兩種基于公差

3、的區(qū)間不確定優(yōu)化方法，解決了通常情況下設(shè)計(jì)結(jié)果只能為確定值的問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)變量和公差的區(qū)間不確定性同步設(shè)計(jì)提供了有效工具。本文提出的第一種方法采用區(qū)間中點(diǎn)表示目標(biāo)函數(shù)的平均值以表征系統(tǒng)名義性能，利用公差評(píng)價(jià)因子表征設(shè)計(jì)變量尺寸公差大小，對(duì)系統(tǒng)性能和公差進(jìn)行優(yōu)化。第二種方法以公差評(píng)價(jià)因子為目標(biāo)，以指定名義性能與原固有限制性條件為約束，實(shí)現(xiàn)了指定名義性能與最差情況下的公差最大化。
　　(2)應(yīng)用本文提出的優(yōu)化方法對(duì)汽車(chē)平順性進(jìn)行了區(qū)

4、間不確定性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)，提高了汽車(chē)平順性指標(biāo)。首先建立了單輪兩自由度、半車(chē)五自由度和整車(chē)八自由度的汽車(chē)平順性不確定性?xún)?yōu)化模型，同時(shí)通過(guò)實(shí)車(chē)實(shí)驗(yàn)對(duì)仿真模型進(jìn)行了驗(yàn)證;其次對(duì)汽車(chē)懸架剛度和阻尼進(jìn)行區(qū)間不確定性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)，在改善汽車(chē)平順性的同時(shí)，提高了懸架減振器與彈簧的制造和裝配工藝性。
　　(3)運(yùn)用區(qū)間方法對(duì)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性中的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化，提高了前懸架定位指標(biāo)的性能和整車(chē)操縱穩(wěn)定性。建立了汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性多剛體運(yùn)動(dòng)仿真模型和優(yōu)化模